种群数量变动

第二节种群的数量变动,第1章种群的稳态与调节,学习目标,1.了解影响种群数量变化的因素2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。3.理解种群“J”和“S”型增长的数学模型。4.能将种群数量变化规律应用在农业生产实践中,学习目标,第1章种群的稳态与调节,一、影响种群数量变化的因素,1、除此之外，还有无其他因素可引起种群数量变化?,气候环境、食物资源、自然灾害、天敌数量、大规模传染病、人类活动等，,思考：,第1章种群的稳态与调节,2、这些因素是如何影响种群数量的？,环境因素,种群的出生率、死亡率、迁出和迁入,种群数量的变化,第1章种群的稳态与调节,人类活动,1.在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。(1)请根据该细菌分裂繁殖的规律，完善下表：,5,6,9,2,4,8,16,32,64,512,探究活动,第1章种群的稳态与调节,(3)根据所得到的方程式，在给出的坐标系中画出细菌种群数量增长的曲线并分析：前120分前种群数量增长缓慢的原因？,第1章种群的稳态与调节,种群起始数量少,(2)观察上表中细菌数量(N)和繁殖代数(n)之间的关系，写出相应的方程式：。,N2n,澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。,阅读材料：,第1章种群的稳态与调节,NtN0t,二、种群数量的增长曲线,(1)产生的条件：,1.“J”型曲线,理想状态食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等,(2)数学模型公式：,若某种生物迁入到一个适宜环境，种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的倍(1，每年的增长倍数都保持不变)，那么t年后该种群的数量为多少？,第1章种群的稳态与调节,指数式增长,(3)结合上述结果，种群数量Nt随时间t的变化曲线可表示,思考：自然状态下种群数量会一直增长下去吗？,第1章种群的稳态与调节,第1章种群的稳态与调节,实验探究,生态学家高斯曾经做过一个实验：在0.5mL的培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24小时统计一次草履虫数量。试想一下，草履虫会呈指数增长吗？为什么？,不会，因为资源和空间有限,2.“S”型曲线,第1章种群的稳态与调节,(2)同一种群的K值是固定不变的吗？影响K值大小的因素有哪些？,不是。生存条件如：食物、空间、天敌等。,K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。,思考,第1章种群的稳态与调节,（1）种群数量以“S”型增长时，为什么达到K值后数量不再增加？,随着种群数量增多，为争夺食物、空间，种内斗争加剧，天敌数量增多，导致出生率下降，死亡率升高。当出生率和死亡率相等时，种群数量不再增加。,20世纪30年代，人们将环颈雉引到美国的一个岛屿经跟踪调查绘出环颈雉种群的增长曲线如图所示：,第1章种群的稳态与调节,重点难点探究,三、辨析“J”型曲线和“S”型曲线如图是种群数量增长的两种曲线，请据图回答下列问题：,第1章种群的稳态与调节,1.图中两曲线间阴影部分代表的是什么？,存在环境阻力的情况下，在生存斗争中被淘汰的个体。,2.两种曲线的种群增长速率是如何变化的？,第1章种群的稳态与调节,提示：“S”型曲线变化规律没有固定的公式，而种群增长率与曲线的斜率是等价的,“S”型增长率变化曲线,1.仅靠杀灭害鼠本身为什么不能达到长期有效防止农田害鼠的目的？应当采取什么措施？,将导致鱼类资源枯竭。保证鱼生存的环境条件，尽量提升K值，捕捞后，使鱼的种群数量维持在K/2，鱼的种群数量会迅速回升。,2.捕捞鱼虾为什么不能“竭泽而渔”？如何保证既能保持可持续发展，还能收获尽量多的鱼虾？,捕杀一部分后，剩余害鼠环境阻力变小又会快速增值。降低环境容纳量。如将食物储藏在安全处；硬化地面，减少挖造巢穴的场所；养殖它们的天敌等。,第1章种群的稳态与调节,实践应用,第1章种群的稳态与调节,课堂巩固,1、我国二胎政策放开后，有人预测未来几年我国人口数量将快速增长。据第六次人口普查统计显示广东省人口数量超过一亿成为我国第一人口大省。请分析出现以上现象的主要原因？,出生率上升,外来人口迁入,2、经调查，某种昆虫种群数量为N，如果在理想的条件下，每年的增长率为0.2保持不变，则两年后该种群数量为()A1.2NB1.44NC2.2ND3.6N,3、下图为某种群在不同环境的增长曲线，据图判断下列说法不正确的是（）A、a曲线呈“J”型，b曲线呈“S”型B、改善环境和资源有望使K提高C、阴影部分表现有环境阻力存在D、种群数量达到K值时种群增长最快，,本课结束,谢谢大家！,第1章种群的稳态与调节,二、辨析种群的增长率和增长速率增长率是指一段时间内种群数量增加的部分占初始种群数量的比例。计算公式为：增长率种群数量差/初始总数100%。增长速率是指种群数量在单位时间内的增长的数量。计算公式为：增长速率种群数量差/时间。若某种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的倍。请分析：1.在营养和生存空间没有限制的情况下，假设该种群每年增长倍数都保持不变(“J”型曲线)，那么该种群的增长率是如何变化的？用曲线怎样表示？,解析答案,分析“J”型曲线的增长率：初始总数N0t1，最终总数N0t2；种群数量差N0t2N0t1N0t1(t2t11)；增长率种群数量差/初始总数100%t2t11；因t2t1为定值，保持不变，所以，单位时间内，种群增长率为定值。答案增长率为定值，曲线如图：,2.若在营养和生存空间有限制的情况下(“S”型曲线)，该种群的增长率如何变化的？用曲线怎样表示？,分析“S”型曲线的增长率：存在环境阻力的现实情况，由于种群数量增加，种内斗争加剧，环境阻力增大，种群增长率会逐渐减小。答案种群增长率逐渐降低，如图所示：,解析答案,分析(1)“J”型曲线的增长速率：初始总数N0t1，最终总数N0t2；种群数量差N0t2N0t1N0t1(t2t11)；增长速率种群数量差/tN0t1(t2t11)(t2t1)；因为t2t1为定值，t1时间越长，t1越大；所以时间越往后，单位时间内，种群增长速率越大。(2)“S”型曲线的增长速率：因为“S”型曲线变化规律没有固定的公式，而种群增长速率与曲线的斜率是等价的，由“S”型曲线的斜率变化趋势得知，种群增长速率先增加后减少，其中种群数量为K/2时，种群的增长速率最大，种群数量为K时，种群的增长速率为0。,返回,3.结合上述分析方法，推算“J”型曲线和“S”型曲线的增长速率的变化曲线分别是怎样的？,解析,答案,返回,答案分别如下图所示：,1.生态学家高斯(Gause)在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，在培养第5d之后，大草履虫的数量基本维持在375个左右。对此实验认识不正确的是()A.高斯实验得到的K值受到培养液容量的限制B.高斯实验得到的K值是375C.在相同条件下培养变形虫，K值也是375D.重复此实验，K值有可能不同,随堂达标检测,1,2,3,4,解析答案,5,解析在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为K值，受到营养、温度等因素的影响，A正确；大草履虫的数量基本维持在375个左右，说明K值是375，B正确；不同的生物在相同的环境里，K值不一定相同，C错误；K值受到营养、温度等因素的影响，可能不同，D正确。答案C,1,2,3,4,5,2.经调查，第一年某种昆虫种群数量为N0，如果在理想的条件下，每年的增长率为0.2保持不变，则第三年该种群数量为()A.1.2N0B.1.44N0C.2.2N0D.3.6N0,解析答案,1,2,3,4,5,解析根据题意，在理想的条件下，种群数量持续增加，种群数量呈现“J”型增长。第一年某种昆虫种群数量为N0，每年的增长率为0.2保持不变，第二年的数量是第一年的1.2倍，则第三年该种群数量NtN0(1.2)21.44N0。,B,3.下图所示为自然环境中的生物种群数量变化曲线，下列有关叙述错误的是(),A.d处波动可能是因为出生率和死亡率变动所致B.“涸泽而渔”会使鱼的数量下降至b处以下，使生态系统发展停滞甚至崩溃C.灭鼠时如果仅杀死一半的老鼠，可能会适得其反D.c处种群个体数量不再上升的原因与环境容纳量无关,解析答案,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析A项中，d处波动可能是出生率和死亡率变动造成的；B项中，“涸泽而渔”使鱼的种群数量过少，小于K/2，增长速率低，使生态系统发展停滞甚至崩溃；C项中，灭鼠时杀死一半的老鼠，即剩余K/2，鼠群增长速率最高，很快能恢复到原状；D项中，环境容纳量限制了c处种群个体数量的上升。答案D,1,2,3,4,5,解析答案,1,2,3,4,5,解析紫茎泽兰侵入后，能泛滥成灾，说明环境条件适宜，所以开始一段时间其种群近似于“J”型增长，A正确；K值是环境容纳量，所以合理密植时，其数量不应超过此量，B正确；一个呈“S”型增长的种群，种群增长速率先增加后减少为0，在时种群增长速率最大，C正确；在种群增长有限制的情况下，不可能呈“J”型增长，D错误。答案D,5.下列有关种群特征和种群数量变化的叙述，正确的是()A.组成种群个体的空间分布不属于种群特征B.样方法可用于估算某些动物的种群密度C.当种